• 제목/요약/키워드: CNN

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합성곱 신경망을 적용한 Optical Camera Communication 시스템 성능 분석 (Performance Analysis of Optical Camera Communication with Applied Convolutional Neural Network)

  • 김종인;박현선;김정현
    • 스마트미디어저널
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    • 제12권3호
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    • pp.49-59
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    • 2023
  • 차세대 무선 통신기술로 알려져 있는 Optical Camera Communication(OCC)은 많은 연구가 진행 되고 있다. 이러한 OCC 기술은 통신 환경에 의해 성능이 좌우되며 이를 개선하기 위해 다양한 전략이 연구되고 있다. 그중 가장 두각을 나타내고 있는 방법은 딥러닝 기술을 사용하여 OCC의 수신기에 CNN을 적용하는 방법이다. 하지만 대부분의 연구에서는 CNN을 단순히 송신기를 검출하는데 사용하고 있다. 본 논문에서는 CNN을 송신기 검출 뿐만 아니라 Rx 복조 시스템에 적용하여 실험한다. 그리고 OCC 시스템의 데이터 이미지는 다른 이미지 데이터셋과는 다르게 비교적 분류가 간단하기 때문에 대부분의 CNN 모델에서 높은 정확도의 결과가 나타날 것이라는 가설을 세웠다. 가설을 증명하기 위해 OCC 시스템을 설계 및 구현하여 데이터를 수집하였고 12가지의 다양한 CNN 모델에 적용하여 실험했다. 실험 결과 파라미터수가 많은 고성능의 CNN 모델 뿐만 아니라 경량화 CNN 모델에서도 99% 이상의 정확도를 달성하였고 이를 통해 스마트폰과 같은 저성능 계산 장치에 OCC 시스템 적용이 가능함을 확인했다.

다중 클래스 이상치 탐지를 위한 계층 CNN의 효과적인 클래스 분할 방법 (Effective Classification Method of Hierarchical CNN for Multi-Class Outlier Detection)

  • 김지현;이세영;김예림;안서영;박새롬
    • 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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    • 한국컴퓨터정보학회 2022년도 제66차 하계학술대회논문집 30권2호
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    • pp.81-84
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    • 2022
  • 제조 산업에서의 이상치 검출은 생산품의 품질과 운영비용을 절감하기 위한 중요한 요소로 최근 딥러닝을 사용하여 자동화되고 있다. 이상치 검출을 위한 딥러닝 기법에는 CNN이 있으며, CNN을 계층적으로 구성할 경우 단일 CNN 모델에 비해 상대적으로 성능의 향상을 보일 수 있다는 것이 많은 선행 연구에서 나타났다. 이에 MVTec-AD 데이터셋을 이용하여 계층 CNN이 다중 클래스 이상치 판별 문제에 대해 효과적인지를 탐구하고자 하였다. 실험 결과 단일 CNN의 정확도는 0.7715, 계층 CNN의 정확도는 0.7838로 다중 클래스 이상치 판별 문제에 있어 계층 CNN 방식 접근이 다중 클래스 이상치 탐지 문제에서 알고리즘의 성능을 향상할 수 있음을 확인할 수 있었다. 계층 CNN은 모델과 파라미터의 개수와 리소스의 사용이 단일 CNN에 비하여 기하급수적으로 증가한다는 단점이 존재한다. 이에 계층 CNN의 장점을 유지하며 사용 리소스를 절약하고자 하였고 K-means, GMM, 계층적 클러스터링 알고리즘을 통해 제작한 새로운 클래스를 이용해 계층 CNN을 구성하여 각각 정확도 0.7930, 0.7891, 0.7936의 결과를 얻을 수 있었다. 이를 통해 Clustering 알고리즘을 사용하여 적절히 물체를 분류할 경우 물체에 따른 개별 상태 판단 모델을 제작하는 것과 비슷하거나 더 좋은 성능을 내며 리소스 사용을 줄일 수 있음을 확인할 수 있었다.

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Caltech 보행자 감지를 위한 Scale-aware Faster R-CNN (Scale-aware Faster R-CNN for Caltech Pedestrian Detection)

  • 바트후;주마벡;조근식
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2016년도 추계학술발표대회
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    • pp.506-509
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    • 2016
  • We present real-time pedestrian detection that exploit accuracy of Faster R-CNN network. Faster R-CNN has shown to success at PASCAL VOC multi-object detection tasks, and their ability to operate on raw pixel input without the need to design special features is very engaging. Therefore, in this work we apply and adjust Faster R-CNN to single object detection, which is pedestrian detection. The drawback of Faster R-CNN is its failure when object size is small. Previously, small sized object problem was solved by Scale-aware Network. We incorporate Scale-aware Network to Faster R-CNN. This made our method Scale-aware Faster R-CNN (DF R-CNN) that is both fast and very accurate. We separated Faster R-CNN networks into two sub-network, that is one for large-size objects and another one for small-size objects. The resulting approach achieves a 28.3% average miss rate on the Caltech Pedestrian detection benchmark, which is competitive with the other best reported results.

기하학적 특징 추가를 통한 얼굴 감정 인식 성능 개선 (Improvement of Facial Emotion Recognition Performance through Addition of Geometric Features)

  • 정호영;한희일
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제24권1호
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    • pp.155-161
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    • 2024
  • 본 논문에서는 기존의 CNN 기반 얼굴 감정 분석 모델에 랜드마크 정보를 특징 벡터로 추가하여 새로운 모델을 제안한다. CNN 기반 모델을 이용한 얼굴 감정 분류 연구는 다양한 방법으로 연구되고 있으나 인식률이 매우 저조한 편이다. 본 논문에서는 CNN 기반 모델의 성능을 향상시키기 위하여 CNN 모델에 ASM으로 구한 랜드마크 기반 완전 연결 네트워크를 결합함으로써 얼굴 표정 분류 정확도를 향상시키는 알고리즘을 제안한다. CNN 모델에 랜드마크를 포함시킴으로써 인식률이 VGG 0.9%, Inception 0.7% 개선되었으며, 랜드마크에 FACS 기반 액션 유닛 추가를 통하여 보다 VGG 0.5%, Inception 0.1%만큼 향상된 결과를 얻을 수 있음을 실험으로 확인하였다.

SC-CNN을 이용한 하이퍼카오스 동기화와 비밀통신 (Synchronization and Secure Communication in Hyper-chaos system using SC-CNN)

  • 배영철;임정석;황인호;김주완
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제5권6호
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    • pp.1175-1183
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    • 2001
  • 본 연구에서는 간단한 전자회로로 카오스 특성을 나타내는 Chua 회로 대신 더욱 유연성이 있는 SC-CNN(State-Controlled CNN)을 이용해서 2-double scroll 과 3-double scroll 회로를 구성하고 이를 이용 하여 하이퍼카오스 회로를 제작하였다. 제작된 하이퍼카오스 회로로 두 개 이상의 카오스 어트렉터가 약한 결합을 하는 과정에서 발생하는 위상차를 이용하여 동기화를 이루고, 동기화된 하이피카오스 신호에 정보신호를 합성하여 전송한 후 수신부에서 이를 복조하는 하이퍼카오스 비밀통신을 수행하였다.

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금속 표면의 결함 검출을 위한 영역 기반 CNN 기법 비교 (Comparison of Region-based CNN Methods for Defects Detection on Metal Surface)

  • 이민기;서기성
    • 전기학회논문지
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    • 제67권7호
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    • pp.865-870
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    • 2018
  • A machine vision based industrial inspection includes defects detection and classification. Fast inspection is a fundamental problem for many applications of real-time vision systems. It requires little computation time and localizing defects robustly with high accuracy. Deep learning technique have been known not to be suitable for real-time applications. Recently a couple of fast region-based CNN algorithms for object detection are introduced, such as Faster R-CNN, and YOLOv2. We apply these methods for an industrial inspection problem. Three CNN based detection algorithms, VOV based CNN, Faster R-CNN, and YOLOv2, are experimented for defect detection on metal surface. The results for inspection time and various performance indices are compared and analysed.

사전학습된 CNN의 계층별 특징추출능력연구 (Layer-wise Feature Extraction Capacity using Pre-trained CNN)

  • 이재환;윤숙;박동선
    • 한국콘텐츠학회:학술대회논문집
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    • 한국콘텐츠학회 2016년도 춘계 종합학술대회 논문집
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    • pp.435-436
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    • 2016
  • 최근 객체인식 분야에서는 Convolutional Neural Network (CNN)이 주목받고 있다. CNN의 특징 중 하나는 입력이미지로 부터 특징 추출 방법을 스스로 학습한다는 것이다. 전통적은 객체인식 방법에서는 hand-written feature extractor를 사용하지만, CNN은 스스로가 특징을 추출한다. 하지만 CNN은 많은 학습데이터와 학습 시간을 필요로 한다. 우리는 객체인식 데이터로 사전학습된 CNN을 사용하여 특징을 추출하였고, 이 특징으로 People re-identification을 수행하였다. 이 과정에서 어떠한 학습도 하지 않았지만 CNN은 다른 영상처리 응용에 대해서도 비교적 좋은 성능을 보여주었다.

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CNN 구조의 진화 최적화 방식 분석 (Analysis of Evolutionary Optimization Methods for CNN Structures)

  • 서기성
    • 전기학회논문지
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    • 제67권6호
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    • pp.767-772
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    • 2018
  • Recently, some meta-heuristic algorithms, such as GA(Genetic Algorithm) and GP(Genetic Programming), have been used to optimize CNN(Convolutional Neural Network). The CNN, which is one of the deep learning models, has seen much success in a variety of computer vision tasks. However, designing CNN architectures still requires expert knowledge and a lot of trial and error. In this paper, the recent attempts to automatically construct CNN architectures are investigated and analyzed. First, two GA based methods are summarized. One is the optimization of CNN structures with the number and size of filters, connection between consecutive layers, and activation functions of each layer. The other is an new encoding method to represent complex convolutional layers in a fixed-length binary string, Second, CGP(Cartesian Genetic Programming) based method is surveyed for CNN structure optimization with highly functional modules, such as convolutional blocks and tensor concatenation, as the node functions in CGP. The comparison for three approaches is analysed and the outlook for the potential next steps is suggested.

Voting and Ensemble Schemes Based on CNN Models for Photo-Based Gender Prediction

  • Jhang, Kyoungson
    • Journal of Information Processing Systems
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    • 제16권4호
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    • pp.809-819
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    • 2020
  • Gender prediction accuracy increases as convolutional neural network (CNN) architecture evolves. This paper compares voting and ensemble schemes to utilize the already trained five CNN models to further improve gender prediction accuracy. The majority voting usually requires odd-numbered models while the proposed softmax-based voting can utilize any number of models to improve accuracy. The ensemble of CNN models combined with one more fully-connected layer requires further tuning or training of the models combined. With experiments, it is observed that the voting or ensemble of CNN models leads to further improvement of gender prediction accuracy and that especially softmax-based voters always show better gender prediction accuracy than majority voters. Also, compared with softmax-based voters, ensemble models show a slightly better or similar accuracy with added training of the combined CNN models. Softmax-based voting can be a fast and efficient way to get better accuracy without further training since the selection of the top accuracy models among available CNN pre-trained models usually leads to similar accuracy to that of the corresponding ensemble models.

계층적 CNN 기반 스테가노그래피 알고리즘의 6진 분류 (Hierarchical CNN-Based Senary Classification of Steganographic Algorithms)

  • 강상훈;박한훈
    • 한국멀티미디어학회논문지
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    • 제24권4호
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    • pp.550-557
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    • 2021
  • Image steganalysis is a technique for detecting images with steganographic algorithms applied, called stego images. With state-of-the-art CNN-based steganalysis methods, we can detect stego images with high accuracy, but it is not possible to know which steganographic algorithm is used. Identifying stego images is essential for extracting embedded data. In this paper, as the first step for extracting data from stego images, we propose a hierarchical CNN structure for senary classification of steganographic algorithms. The hierarchical CNN structure consists of multiple CNN networks which are trained to classify each steganographic algorithm and performs binary or ternary classification. Thus, it classifies multiple steganogrphic algorithms hierarchically and stepwise, rather than classifying them at the same time. In experiments of comparing with several conventional methods, including those of classifying multiple steganographic algorithms at the same time, it is verified that using the hierarchical CNN structure can greatly improve the classification accuracy.